Hidraulično, električno i hibridno brizganje plastike: Koji je postupak pravi za vas?

Inženjeri dizajna imaju razne mogućnosti kada je riječ o odabiru procesa brizganja plastike koji je najprikladniji za njihovu specifičnu primjenu. Svaka od tri glavne metode (hidraulička, električna i hibridna) nudi jedinstvene prednosti i nedostatke. Kako biste napravili pravi izbor za svoj projekt, važno je u potpunosti razumjeti kako se te metode razlikuju i što vam mogu ponuditi.

Hidrauličko brizganje

Hidraulični strojevi za brizganje plastike (IMM-ovi) Ovisno o vašim specifičnim potrebama, troškovima električne energije i osobnim preferencijama, hidraulička preša još uvijek može biti najbolji izbor za posao.

Ove vrste strojeva koriste hidrauličke cilindre za stezanje dviju polovica kalupa zajedno pod visokim pritiskom. Kuglice plastične podloge se zatim tope i tekućina se ubrizgava u šupljinu kalupa. Nakon što se plastika ohladi i stvrdne, dvije polovice kalupa se odvajaju, dio se uklanja i postupak se ponavlja.

Kako bi se spriječilo otvaranje kalupa zbog pritiska ubrizgavanja, uzrokujući "bljeskanje" viška materijala oko dijela, uređaj za stezanje mora biti u stanju pružiti dovoljnu silu stezanja da drži kalup zatvoren tijekom procesa ubrizgavanja. Za dijelove s tankim dijelovima stijenke i dubokim dubinama izvlačenja potrebna je sila stezanja od približno 3-4 tone po kvadratnom inču šupljine. Za dijelove s debelim stijenkama i male dubine izvlačenja potrebno je oko 2 tone po kvadratnom inču.

Današnji hidraulički IMM-ovi sposobni su kontrolirati sile stezanja do i preko 8000 tona i mogu izraditi dijelove teže od 50 funti. Hidroformiranje je popularan izbor u automobilskoj industriji, koja treba proizvoditi velike, teške dijelove kao što su branici.

Prednosti
Hidrauličko brizganje je preferirani izbor za pogon jezgre, ejektora i zasunki ventila, te za dijelove debelih stijenki koje je potrebno držati dulje vrijeme. Neke od njegovih prednosti u odnosu na potpuno električne strojeve uključuju:

Veća sila stezanja za velike dijelove
Bolje stope ubrizgavanja
Visoka otpornost na trošenje i habanje
Veće veličine pucanja
Bolje mogućnosti izbacivanja
Može biti opremljen akumulatorima za kompenzaciju sporijeg pomicanja stezaljke
Niža početna kupoprodajna cijena
Niska cijena i visoka dostupnost zamjenskih dijelova, što rezultira nižim troškovima održavanja
Lakše kontrolirati napredne projekte

Nedostaci
Budući da su tako snažne, hidrauličke preše troše mnogo energije čak i kada miruju. Dok tipični električni motor može potrošiti oko 2,55 kWh tijekom procesa injekcijskog prešanja, hidraulička preša može potrošiti 5,12 kWh. Zahtijevaju više temperature kalupljenja i više vremena za hlađenje, a nisu prikladni za upotrebu u čistim sobama zbog opasnosti od curenja tekućine. Hidraulički IMM preše su bučnije i manje precizne od potpuno električnih preša. Međutim, kako se sile stezanja povećavaju i sustavi upravljanja poboljšavaju, precizne performanse hidrauličkih preša će se poboljšati.

Električno injekcijsko prešanje
Ove strojeve pokreću digitalno kontrolirani servomotori velike brzine umjesto hidraulike, što rezultira bržim, ponovljivim, preciznijim i energetski učinkovitijim radom. Rad motora vrlo je predvidljiv, tako da kada se postigne idealan proces ubrizgavanja, može se replicirati vrlo dosljedno, što rezultira dijelovima više kvalitete. Nakon što se posao programira u motoru, njegova digitalna kontrola omogućuje mu da radi gotovo bez nadzora, što smanjuje troškove rada i poboljšava profit.

Prednosti
Električno brizganje prikladno je za primjenu u čistim sobama jer nema opasnosti od kontaminacije uljem. Zbog svoje visoke preciznosti, postupak je također prikladan za male i srednje dijelove i medicinske proizvode kao što su petrijeve zdjelice i štrcaljke. Ostale pogodnosti uključuju:
Visoka točnost i ponovljivost, smanjenje stope otpada Nikada ne curi, čisti procesi Smanjeni zastoji koji se obično povezuju s hidraulikom30% do 70% ušteda energije Tiši rad; smanjuje buku motora na manje od 70 dBA Veće brze brzine ubrizgavanja do 800 mm/s i brži pokreti stezanja Kraća vremena pokretanja i do 20% kraća vremena ciklusa Manje otpada materijala, niži jedinični troškovi Nema potrošnog materijala, kao što su ulja, koji zahtijevaju zamjenu ili čišćenje Niži zahtjevi za napajanjem značajno smanjuju operativni troškovi

Nedostaci
Dok su električni motori brži, čišći i energetski učinkovitiji, ne mogu se mjeriti sa silama stezanja koje proizvode hidraulične preše i imaju veću početnu cijenu. To su preklopne stezaljke s kugličnim navojem, a obje su habajući dijelovi koje može biti skupo zamijeniti ili ih je teško pronaći na tržištu rabljenih. I, unatoč velikoj točnosti, visoka točnost pozicioniranja električnih motora može ih učiniti manje opraštajućima od hidrauličkih preša.

Hibridno brizganje plastike
Kombinirajući najbolje od oba svijeta, hibridni strojevi za injekcijsko prešanje na tržištu su već desetljećima, kombinirajući superiornu silu stezanja hidrauličkih preša s preciznošću, ponovljivošću, uštedom energije i niskom bukom električnih motora. To rezultira boljom izvedbom za dijelove s tankim i debelim stijenkama. Ovi su strojevi postali sve popularniji u posljednjih nekoliko godina zbog svoje učinkovitosti i jednostavnosti korištenja.

Gotovo 66% energije u hidrauličkoj preši koristi se za obnavljanje vijka. Dok hibridne preše unaprijed koštaju više, njihova električna rotacija puža može rezultirati značajnim uštedama koje se potom mogu prenijeti na kupca. Naši hibridni strojevi imaju svu snagu koju nudi potpuno hidraulički stroj, s gotovo istom energetskom učinkovitošću kao potpuno električni stroj.

Prednosti
Hibridno brizganje plastike energetski je učinkovit i dugotrajan proces bez velike potražnje, a sve to rezultira bržim povratom ulaganja.
Neke od njihovih specifičnih prednosti uključuju:
Servo pumpe omogućuju kontinuiranu prilagodbu za svestranost dizajna proizvoda
Ima tendenciju da koristi dva stezna sustava na polugu
Srednji početni trošak za sve tri opcije (hidraulični, električni, hibridni), ali može ponuditi najveće dugoročne uštede
Procesi zatvorene petlje s bržim vremenom odziva
Niže temperature zahtijevaju manje hlađenja i produžuju život ulja i stroja

Nedostaci
Budući da su svi hibridi različiti, može biti teško uskladiti ispravnu prešu s proizvodom i osigurati pouzdani zamjenski stroj za određene primjene. Ako je potrebno bilo kakvo održavanje na hibridnom stroju, nadzornik mora poznavati i hidraulične i električne preše.